ＡＴＲＡによるＡＰＬ細胞の分化誘導の分子メカニズム

• Project Area: Molecular mechanisms of cell fate determination in the cells that undergo stepwise differentiation to multiple pathways
• Project/Area Number: 23118528
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Juntendo University
• Principal Investigator: 小松 則夫 順天堂大学, 医学部, 教授 (50186798)
• Project Period (FY): 2011-04-01 – 2013-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2012)
• Budget Amount: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2012: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000); Fiscal Year 2011: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
• Keywords: Sirtuin / SIRT1 / SIRT2 / APL / Tenovin-6 / ATRA / AML / 急性前骨髄球性白血病 / FOXO3A / NAMPT / 分化

Outline of Annual Research Achievements

本研究は、レチノイン酸誘導体(ATRA)による急性前骨髄球性白血病(APL)細胞の分化誘導において、NAMPTやNAD依存性脱アセチル化酵素SIRT1の活性化と、これらに伴う転写因子FOXO3Aの脱アセチル化亢進による活性化が関与することを明らかにすることを目的としている。平成２３年度の研究から、我々の予想に反して、ATRA処理後のAPL細胞内では、SIRT1の活性化が生じないこと、SIRT1の阻害剤として知られているTenovin-6によりAPL細胞の好中球様細胞への分化が誘導されることが、明らかとなった。
そこで、ATRAによるAPL細胞の好中球様細胞への分化誘導メカニズムを解明する目的で、Tenovin-6による細胞分化誘導のメカニズムについて解析を行なった。すると、APL細胞の分化が誘導される条件下では、Tenovin-6によるSIRT1の酵素活性の阻害が起きていないことが明らかになった。続いて、Tenovin-6による酵素活性の阻害が報告されているSIRT2について、詳細な検討を行なった。すると、APL細胞の分化が誘導される条件において、SIRT2の脱アセチル化基質であるαチューブリンのアセチル化が亢進していた。さらにウイルスベクターを用いたshRNAや遺伝子導入によって、SIRT2遺伝子の発現を低下させるとNB4細胞は好中球様細胞に分化し、過剰発現によりこの阻害剤による分化誘導が阻害された（PLOS ONE, vol. 8:e57633, 2013）。以上の結果から、SIRT2の活性阻害が、APLの好中球様細胞分化を誘導することが明らかになった。これにより、ATRAによるAPL細胞の好中球様細胞への分化誘導が、SIRT2の阻害を介していることが示唆された。今後の解析により、ATRAによる好中球分化誘導の詳細なメカニズムが明らかにされることが大いに期待される。

Research Progress Status

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Inhibition of the Nad-Dependent Protein Deacetylase Sirt2 Induces Granulocytic Differentiation in Human Leukemia Cells (2013)
  • Author(s): Sunami Y, Araki M, Hironaka Y, Morishita S, Kobayashi M, E. L. Liew, Edahiro Y, Tsutsui M, Ohsaka A, Komatsu N
  • Journal Title: PLoS One Volume: 8 Issue: 2 Pages: e57633-e57633
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0057633
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] APOA-1 is a Novel Marker of Erythroid Cell Maturation from Hematopoietic Stem Cells in Mice and Humans (2011)
  • Author(s): Inoue T, Sugiyama D, Kurita R, Oikawa T, Kulkeaw K, Kawano H, Miura Y, et al
  • Journal Title: Humans.Stem Cell Rev. Volume: 7 Pages: 43-52
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Identification of Bcl-2/IgH fusion sequences using real-time PCR and chip-based microcapillary electrophoresis (2011)
  • Author(s): Tabe Y, Kawase Y, Miyake K, Satoh N, Aritaka N, Isobe Y, Oshimi K, et al
  • Journal Title: Clin Chem Lab Med. Volume: 49 Pages: 809-815
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] miR-135b mediates NPM-ALK-driven oncogenicity and renders IL-1 7 producing immunophenotype to anaplastic large cell lymphoma (2011)
  • Author(s): Matsuyama H, Suzuki HI, Nishimori H, Noguchi M, Yao T, Komatsu N, et al
  • Journal Title: Blood Volume: 118 Pages: 6881-6892
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Alternately binding probe competitive PCR as a simple, cost-effective, and accurate quantification method for JAK2V617F allele burden in myeloproliferative neoplasms (2011)
  • Author(s): Morishita S, Komatsu N, Kirito K, Koda AH, Sekiguchi Y, Tsuneda S, Noda N
  • Journal Title: Leuk Res. Volume: 35 Pages: 1632-1636
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Usefulness of systemic computed tomography (CT) scanning in the detection of malignant lymphadenopathy (2011)
  • Author(s): Ichikawa K, Sugimoto K, Isobe Y, Kuwatsuru R, Sasaki M, et al
  • Journal Title: Medicine (Baltimore) Volume: 90 Pages: 396-403
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Inhibition of the NAD-dependent protein deacetylase SIRT2 induces granulocytic differentiation in human leukemia cells (2012)
  • Author(s): Yoshitaka Sunami
  • Organizer: 文部省新学術領域国際シンポジウム「細胞運命制御」
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 2012-11-06
• [Presentation] The Sirtuin inhibitor induces APL cell differentiation (2012)
  • Author(s): Yoshitaka Sunami
  • Organizer: The 3rd JSH International Symposium in Kawagoe
  • Place of Presentation: 川越
  • Year and Date: 2012-05-26
• [Presentation] The SirT1 Inhibitor Tenovin-6 Induces Monocytic Differentiation in APL Cells (2011)
  • Author(s): 角南義孝、小松則夫, 他
  • Organizer: 53回米国血液学会(53rd.ASH annual meeting)
  • Place of Presentation: サンディェゴ
  • Year and Date: 2011-12-10
• [Patent(Industrial Property Rights)] 急性前骨髄性白血病治療薬のスクリーニング方法 (2012)
  • Inventor(s): 荒木真理人、小松則夫、角南義孝
  • Industrial Property Rights Holder: 荒木真理人、小松則夫、角南義孝
  • Industrial Property Rights Type: 特許
  • Industrial Property Number: 2012-181369
  • Filing Date: 2012-08-20